Гелиоэнергетика наиболее развита в: 1) России, Великобритании; 2) США, Франции; 3) Италии, Бразилии.

Солнечная энергетика (гелиоэнергетика) — 2007. часть 1. Cleandex

Гелиоэнергетика
— одно из направлений альтернативной
энергетики — перспективных способов
получения энергии, имеющих минимальный
риск причинения вреда экологии района.
В данном случае источником энергии
служит солнечное излучение. Солнечная
энергетика использует возобновляемый
источник энергии и в перспективе может
стать экологически чистой (в настоящее
время в производстве фотоэлементов и
в них самих используются вредные
вещества). Сейчас подобный вид получения
энергии используется в случае
экономической целесообразности -
недостатке других источников энергии
и изобилия солнечного излучения круглый
год. Также она часто используется в
силу идеологических причин, при этом
эксплуатируется т.н. распределенное
производство (Distributed power generation) -
производство энергии большим количеством
людей для собственных нужд с направлением
излишков в общую сеть.

Солнечное
электричество призвано компенсировать
истощающиеся запасы нефти и газа. К
концу века оно будет доминирующим и,
по разным оценкам, составит до двух
третей всей выработки электроэнергии.
Сегодня же его «взнос» в мировые
энергосети более чем скромен — всего 2
ГВт (гигаватт) в год. Прогноз Еврокомиссии
до 2030 года предрекает, что эта цифра
достигнет 150 ГВт. Главные игроки на
рынке солнечных энергосистем — Япония,
Европа и США, где программы развития
этого направления энергетики стали
«национальными».

Самая большая
часть американских инвестиций в чистые
технологии (30% — 694 млн долларов) приходится
на солнечную энергетику, затем идет
транспорт (14%) и биотопливо (12%).

Одной из экологических
проблем внедрения солнечной энергетики
является содержание в современных
солнечных фотоэлементах (ФЭП) ядовитых
веществ, таких как свинец, кадмий,
галлий, мышьяк, причем при их производстве
используется масса других не менее
опасных веществ. Срок службы современных
фотоэлементов составляет 30-50 лет, что
создает проблему их утилизации в случае
массового производства. Основным
материалом является кремний с
чистотой 99.99%, который стоит 40$/кг,
фотопреобразователи имеют КПД всего
17%. Себестоимость более 40 центов/ кВт-час
при средней себестоимости электроэнергии
2 цента/ кВт-час. Солнечная энергетика
подвержена суточным, сезонным и погодным
колебаниям. Однако в последнее время
начинает активно развиваться производство
тонкоплёночных фотоэлементов.
Из-за низкого содержания кремния
тонкоплёночные фотоэлементы дешевле
в производстве, но пока имеют меньшую
эффективность — если монокристаллический
кремний превращает в электричество в
среднем 14—15% солнечного света, то
тонкопленочные модели — чуть менее
10%. Так, например, в 2005 г. компания «Shell»
приняла решение сконцентрироваться
на производстве тонкоплёночных
элементов, и продала свой бизнес по
производству кремниевых фотоэлектрических
элементов.

За несколько
последних лет венчурные фонды вложили
более $340 млн. в пять новых компаний,
которые разрабатывают многослойные
тонкопленочные элементы на основе
диселенида галлия-индия-меди (так
называемые CIGS- пленки).

Honda Soltec Co., Ltd.
впервые представила свои тонкоплёночные
фотоэлементы в 2002 г. Потребление энергии
во время производства тонкоплёночных
CIGS (Cu(In,Ga)Se2) элементов на 50% ниже, чем
требуется для производства кремниевых
фотоэлементов. В сентябре 2006 Honda начала
строительство завода стоимостью $61
млн. в Кумамото. В 2007 году Honda начала
продажи тонкоплёночных фотоэлектрических
элементов, произведённых на заводе
Honda Engineering Co. Продажи осуществляются
через дистрибьютеров, которые также
устанавливают фотоэлементы. Таким
образом, Honda стала первой автомобилестроительной
компанией, начавшей производство
фотоэлектрических элементов.
Тонкоплёночные фотоэлементы (CIGS)
разработаны самой Honda. В их производстве
используется медь, индий, галлий, селен
(CIGS) и всего менее 1% кремния. Производятся
модули максимальной мощностью 125 ватт.
(при солнечной радиации 1 кВт/кв.м. и
температуре 25 градусов Цельсия).
Стоимость модуля составила ¥60 375 ($496).

Американская
фирма Global Solar Energy Inc.(GSE) заявила, что
в декабре 2007 года стала первой в мире
фирмой на рынке тонкопленочных
фотоэлементов на основе диселенида
меди-индия-галлия (CIGS),получившей
эффективность 10% при нанесении
фотоэлемента на гибкую подложку. В
2007 году фирма произвела и поставила на
рынок 4 МВт фоточувствительного
материала. Как заявил вице-президент
фирмы доктор Jeffrey Britt,- «целый ряд фирм,
занимающихся тонкопленочными элементами
на основе CIGS, превысили эффективность
10% в своих лабораторных исследованиях.
Например , US National Renewable Energy Labs(NREL) достигла
эффективности 19,5 % в батареях CIGS на
стеклянной подложке и 17,5% — на гибкой
металлической подложке. Однако пока
это только научно-исследовательские
работы и лабораторные испытания.
Получение 10%-эффективности на производстве
– большое достижение». В 2008 году фирма
GSE планирует увеличить эффективность
до 13 – 14 %. В ноябре 2006 года фирма затратила
75 млн.долларов на модернизацию
производства, которое к началу 2008 года
должно было возрасти с 2 до 40 МВт. В
январе 2007 года фирма заявила о
строительстве нового завода, мощностью
30 МВт в Адлерсхоф, Германия. Начало
производства запланировано на первую
половину 2008 года. По оценкам специалистов
GSE, общая производственная мощность
фирмы к концу 2008 года составит 64 МВт.

Sharp начал
массовое производство тонкопленочных
фотоэлементов в сентябре 2005 года.
Эффективность их тонкопленочных
фотоэлементов — около 10 процентов. В
настоящее время производственные
мощности Sharp в префектуре Нара составляют
15 МВт тонкопленочных фотоэлементов в
год. Sharp Corp. инвестирует 22 миллиарда иен
(около 200 миллионов долларов) в увеличение
мощностей. К октябрю 2008 года мощности
Sharp в префектуре Нара вырастут до 160 МВт
в год. Ранее Sharp объявлял о намерении
увеличить к 2010 году производство
тонкопленочных фотоэлементов на новом
заводе в Сакаи (префектура Осака) до
1000 МВт в год. В 2007 г. Sharp запустила
производственную линию кремниевых
тонкопленочных солнечных ячеек и
инвестировала 925 млн. долл. в строительство
еще одной новой фабрики.

В декабре 2007 года
калифорнийская компания Nanosolar
произвела первые поставки своих
солнечных сверхдешевых батарей. Компания
получила около $150 млн. в виде инвестиций
для разработки нового производственного
процесса, который позволяет производить
наносить фотоэлектрические материалы
на алюминиевую основу посредством
печати. Согласно заявлению Nanosolar, такой
способ производства позволяет снизить
себестоимость фотоэлектрических
модулей более, чем на 80%. Как заявляет
компания, существующий портфель заказов
на ее фотоэлектрические модули позволит
загрузить производственные мощности
компании на ближайшие 18 месяцев.

Производство солнечных батарей вскоре
начнется на двух фабрика компании, одна
из которых расположена в Германии,
другая – в Силиконовой долине. Генеральный
директор Nanosolar Мартин Рёшайзен (Martin
Roscheisen) утверждает, что компания сможет
продавать солнечные панели по цене
$0,99 за ватт с получением прибыли. При
такой цене сооружение солнечной
электростанции становится дешевле
постройки ТЭЦ аналогичной мощности,
работающей на угле. “Имея солнечные
панели по цене $1 за ватт, можно будет
сооружать генерирующие системы при
издержках $2 за ватт итоговой мощности,”
– сказал он. По данным министерства
энергетики США, строительство новой
ТЭЦ, сжигающей уголь, обойдется в $2,1 за
ватт итоговой мощности, не считая затрат
на покупку топлива и квот на выбросы
углекислого газа, заявил Рёшайзен.
Немецкая генерирующая компания Beck
Energy GmbH получит от Nanosolar солнечные панели
общей мощностью в 1 МВт. Этой мощности
хватит для снабжения электроэнергией
400 односемейных домов.

Солнечные батареи
будут установлены на территории бывшей
мусорной свалки в Восточной Германии.
Beck Energy GmbH является ведущим германским
оператором солнечных электростанций,
использующих фотоэлектрические
генерирующие элементы. Компания была
первым крупным заказчиком First Solar
(FSLR), другого американского производителя
тонкопленочных фотоэлементов, имеющего
производственные мощности в Германии.
В отличие от First Solar, производящего
тонкопленочные элементы на основе
теллурида кадмия, Nanosolar в течение
последних пяти лет занималась разработкой
более эффективных, но сложных в
изготовлении многослойных пленок с
покрытием из диселенида галлия-индия-меди.

Для First Solar (FSLR)
2007 год тоже оказался удачным. В III
квартале доходы компании увеличились
более чем в три раза до $159 млн. по
сравнению с аналогичным периодом
прошлого года, а прибыль за этот же
период увеличилась почти в 10 раз до $46
млн. Компания быстро наращивает
производственные мощности, а ее акции
всего за год выросли примерно на 750% с
$25 до $210.

При показателях цена/прибыль
на акцию выше 100 стоимость акций компании
кажется сильно завышенной, но феноменальный
рост ценных бумаг First Solar представляет
собой далеко не первый случай, когда
инвесторы делают крупную ставку на так
называемые акции роста, высоко оценивая
перспективы данной компании. Модули,
изготовленные по этой технологии,
обладают относительно малой эффективностью
– в среднем около 9% энергии солнечного
света преобразуется в электроэнергию.
Однако благодаря невысокой цене они
считаются основой будущей солнечной
энергетики.

Производственные мощности
заводов First Solar на данный момент составляют
210 МВт батарей в год, и в 2009 году компания
намерена довести показатель до 570 МВт
в год. В 2006 году цена на теллур выросла
с $4 за килограмм до $100, хотя в текущем
году цена снизилась до уровня $40-50 за
килограмм. Таким образом, First Solar может
утратить свое основное преимущество
– низкую себестоимость производства,
что вновь сделает более эффективные
кремниевые батареи выгодным вложением
средств.

К проблеме
кремниевых ФЭП добавляется и то, что
по мере роста цен на нефть и газ растущий
спрос на солнечную энергию обусловит
нехватку материалов для изготовления
кремниевых фотоэлементов. В аналитической
компании iSuppli полагают, что объем
мирового рынка солнечных панелей
вырастет с 9,6 млрд. долл. в 2007 г. до 22,1
млрд. в 2012, а число инсталлируемых
ежегодно фотоэлементов за этот период
увеличится в 20 раз. Проблемы с обеспечением
производства монокристаллическим
кремнием начались уже в 2006 году, когда
производители ФЭП закупили его больше,
чем производители процессоров. Многие
производители фотоэлементов упоминают,
что дефицит кремния привел к тому, что
поставщикам этого стратегического
сырья часто бывает необходимо доплатить
от 10 до 20% стоимости контракта сверх
договоренной суммы, чтобы быть уверенным,
что поставка материалов все-таки будет
иметь место.

Между тем, в Индии
и России продолжает осваиваться
производство кремниевых ФЭП.

Полупроводниковое
производство в индийском Fab City
(вблизи Хайдерабада) начало развиваться
в 2006 г. после инвестиций компанией
SemIndia 3 млрд. долл. в строительство
современной фабрики по выпуску кремниевых
подложек. Дополнительно в строительство
1,1 млрд. долл. (в течение 10 лет) вкладывает
и компания Solar Semiconductor Ltd. Недавно
индийское правительство одобрило
предложение пяти компаний принять
участие в проектах развития Fab City, в
основном, в направлении исследований
и разработок в области солнечной
энергетики (см. Таблицу).

На первом этапе
выполнения этих проектов будет освоено
и запущено производство солнечных
элементов и солнечных панелей, а на
втором этапе планируется достичь
емкости производства с общей мощностью,
генерируемой изготовленными солнечными
ячейками, до 1 ГВт в год (для сравнения,
производительность сегодняшних фабрик
составляет десятки МВт в год). В стадии
активного рассмотрения правительством
Индии находятся еще 5 проектов в области
солнечной энергетики с суммой инвестиций
между 6 и 7 млрд. долл., предлагаемые
следующими индийскими компаниями:
Chandradeep Solar, Neotech Solutions, Photon Energy Systems,
Surana Ventures и RamTerra Solar Pvt. Ltd.

На выставке
NТМЕХ-2007 Горно-химический комбинат
познакомил посетителей со своим
инвестиционным проектом по развитию
производства полупроводникового
кремния на основе нанотехнологий. На
комбинате в 2007 году впервые наработана
партия поликремния солнечного (товарного)
качества. Проектная мощность завода
полупроводникового кремния, входящего
в состав ГХК, составит не менее 2000 тонн
в год. Планируется значительную часть
производимой продукции использовать
для более высокого передела – получения
монокремния, с последующим выходом на
производство фотоэлементов.

ООО «Солнечная
энергетика«, основным акционером
которой является группа «Промышленные
инвесторы«, планирует в 2008-2009 гг
начать выпуск основных элементов для
производства солнечных батарей мощностью
до 30-40 МВт в год. В ООО «Солнечная
энергетика» «Проминвесторам» принадлежит
80% долей, а руководителю экономической
рабочей группы при администрации
президента, председателю экспертного
совета «Деловой России» Антону
Данилову-Данильяну и его партнерам –
20%. Группа «Промышленные инвесторы» и
ряд менеджеров проекта ООО «Солнечная
энергетика» планируют до 2009 года вложить
$114 млн собственных и заемных средств
в производство на территории России
оборудования для солнечных батарей,
сообщил один из акционеров проекта,
эксперт при администрации президента
России Антон Данилов-Данильян.

По его
словам, во втором квартале 2008 года в
Рязани будет запущено производство
фотоэлектрических преобразователей,
из которых собираются модули солнечных
батарей, преобразующих световую энергию
солнца в электроэнергию. Сырье для
предприятия будет закупаться на
европейском и американском рынках до
ввода в действие собственного завода
по производству поликристаллического
кремния в первом квартале 2009 года.

Объем
кредитования составит порядка 70 проц
от общей суммы инвестиций, 30 проц
компания вложит за счет собственных
средств. Реализация проекта состоит
из 2 этапов. Первый этап предполагает
производство фотоэлектрических
преобразователей на заводе в Рязани.
Планируется, что первая продукция
выйдет во втором квартале 2008 г.
Первоначально предполагается производить
преобразователей для установок мощностью
8-10 МВт в год с дальнейшим выходом на
30-40 МВт в год. Поскольку исходное сырье
для производства ФЭПов – поликристаллический
кремний – в России в настоящее время
не производится, компания планирует
первое время закупать его на западном
рынке. На втором этапе, в 2009 году,
планируется запуск завода по производству
поликристаллического кремния на базе
мощностей, созданных на части территории
ОАО «Силан» в Липецкой области. С заводом
договорилась о выкупе трети его площадей
и оборудования. Как пояснил Евгений
Вааг, сделка пока не завершена, поэтому
можно назвать только примерную ее
стоимость – $3-5млн.

На реконструкцию
имеющегося оборудования и инфраструктуры
дополнительно потребуется $5-8 млн, а на
закупку новых технологий у американских
компаний GT Solar и CDI – $70-80 млн. Липецкая
часть проекта является наиболее
дорогостоящей: уровень затрат составит
до $93 млн, а объем выпуска – 2,5 тыс т в
год. Производственные мощности составят
1000 т в год с дальнейшим выходом на 2,5
тыс т в год. Около 100 т кремния будет
поставляться на завод в Рязани, остальная
часть будет реализовываться на рынках
стран Западной Европы.

По словам
А.Данилова-Даниляна, предполагаемая
выручка компании за 5 лет после начала
реализации проекта составит 272 млн
долл, а чистая прибыль – 77 млн долл.
Компания планирует наладить сборку
солнечных батарей на одном из производств
в странах Западной Европы. В последнее
время этот рынок растет на 25–30% в год.
В первую очередь, конечно, продукция
ООО «Солнечная Энергетика» будет
ориентирована на экспорт, потому что
в России пока потребление солнечной
энергии небольшое – 2,5 МВт. Причем
установки, генерирующие эту энергию,
были разработаны еще 50 лет назад.
Завершение работ планируется в апреле
2008 года, мощность производства на
начальном этапе составит 10-12 МВт в год
– в пять раз больше совокупного объема
выпуска аналогичной продукции в РФ. В
перспективе планируется выйти на 30
МВт.

В 2007 году на
Международной выставке по солнечной
энергетике в Милане участвовало 5
российских компаний: «Солнечный
ветер», научно-производственное
предприятие «Квант», АОЗТ «Амекс»,
«Энергомер», Подольский химико-металлургический
завод. Фирма «Солнечный ветер» кроме
обычных, односторонних солнечных
модулей выпускает и двусторонние. За
ту же цену это позволяет повысить
эффективность на 5−7%, причем сейчас.
Это пользуется большим успехом, и
неслучайно фирма создала дочернюю
компанию в Европе, в Испании – Solar
Wind Europe. Пока все эти предприятия
работают на 95−100% на внешний (европейский
и мировой) рынок. В ближайшее время не
следует ожидать всплеска потребления
их продукции в России, по крайней мере,
пока цены на энергоносители не выровняются
с европейскими.

В 2007 году ученые
России и Казахстана договорились о
совместной реализации проекта
производства кремния для солнечной
энергетики, оценочная стоимость которого
превысит 70 млн евро. Меморандум о
сотрудничестве в области организации
производства поликристаллического
кремния подписан в Новосибирске 4-5
октября между Институтом геохимии
им. Виноградова СО РАН, Институтом
физики полупроводников СО РАН, Институтом
теплофизики им. Кутателадзе СО РАН, ООО
«Солнечный кремний» (Россия) и ТОО
«МК KazSilicon» компании TSC Group (Казахстан).

Отечественная
компания Nitol Solar, планирующая
производить поликремний для солнечных
батарей на комбинате «Усольехимпром»
в Иркутской области, отказалась от
проведения IPO на Лондонской фондовой
бирже. Оценка компании в $1 млрд показалась
ряду инвесторов завышенной, а предложенная
ими цена не устроила руководство
компании. К 2009 г. производительность
Nitol должна достичь 3700 тонн поликремния
в год. В начале 2007 г. компания приобрела
реактор (стоимостью 49 млн. долларов)
для приготовления поликремния из
трихлорида кремния у компании GT Solar
(Merrimack, Нью-Хэмпшир, США) и установила
его на своем заводе Усолье Иркутской
области. Текущая продукция Nitol – вся
цепочка от сырьевых материалов (хлорин
и водород) до трихлорсилана и поликремния
для солнечных элементов. Производство
продукции, ориентированной на солнечную
энергетику, было запущено в 2007 г. В
ноябре 2007 г. Nitol заключила соглашение
с китайской Suntech Power Holdings Co. Ltd.,
производителем фотовольтаических
ячеек и модулей, на поставку поликремния
в течение 7 лет. В январе 2008 г. Nitol Solar
заключила соглашение с Evergreen Solar, Inc
(“Evergreen”, Marlboro, Массачусеттс, США) на
поставку поликремния класса «для
солнечных ячеек» в течение 7 лет, начиная
с 2009 г. по фиксированной цене. Объем
поставок должен обеспечить компании
Evergreen произвести солнечных ячеек с
общей емкостью 400 МВт.

Другие российские
компании, планирующие основать заводы
поликремния — Russian Silicon, Renova Orgsyntes,
Poldosky, Baltic Silicon Valley и Synthetic Technologies. В
планы включено производство поликремния,
исходного сырья, солнечных ячеек,
модулей и преобразователей для
национального и мирового рынков.

Почему выгодно
развивать подобное производство в
России? Во-первых, здесь давно хорошо
развита металлургия, в технологической
цепочке которой в виде шлака остается
много металлургического кремния –
главного компонента производства
поликремния, на основе которого
изготавливаются ФЭПы. Во-вторых – в
России есть квалифицированные кадры,
т. к. в СССР поликремний, хоть и в небольших
количествах, но производился. В-третьих,
здесь пока низкие тарифы на электроэнергию
для производства, а также на водоснабжение,
газ и транспорт.

В ряде институтов
СО РАН существуют серьезные наработки
по теме «Солнечная энергетика на
основе мультикремния». Координатором
проекта с таким названием является
д.ф.-м.н. А. Непомнящих.

Выгода проекта
очевидна, потому что за последние три
года цена поликремния выросла в 3–8
раз. Сейчас цена 1 кг доходит иногда до
$250. Ежегодный дефицит производства
поликремния составляет 25–30 тыс. т. Но
при этом производство ФЭПов растет
ежегодно на 50%. К 2010 году ожидается, что
оно достигнет мощности в 14 ГВт.

Аналитики сходятся
только в одном: если в сегменте ФЭПов
«солнечному» холдингу придется
конкурировать с крупными игроками,
которые имеют производственные мощности
100-200 МВт и выше, то поликремний долго
будет в дефиците. Цена на него на мировом
рынке выросла с 2004 года с $24 до $80 за кг.

 Минимальные цены
на фотоэлементы (начало 2007 г.)

Монокристаллические
кремниевые — 4,30 $/Вт установленной
мощности

Поликристаллические
кремниевые — 4,31 $/Вт установленной
мощности.

Тонкоплёночные — 3,0
$/Вт установленной мощности.

Стоимость кристаллических
фотоэлементов на 40—50 % состоит из
стоимости кремния.

Солнечная радиация как альтернативный источник энергии. Способы получения энергии

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

Сибирский Федеральный Университет
Институт экологии и географии
Тема: Солнечная радиация как альтернативный источник
энергии. Способы получения энергии, территории,
наиболее благоприятные для гелиоэнергетики.
Выполнил: Воропаева А.С.
Проверил: Гренадерова А.В.
Красноярск, 2017

2. цели

ЦЕЛИ
• Изучить понятие гелиоэнергетики, а так же рассмотреть ее достоинства
и недостатки;
• Рассмотреть способы получения солнечной энергии;
• Изучить основные способы преобразования энергии солнца в
электрическую;
• Рассмотреть регионы России и мира, в которых развита гелиоэнергетика.

3. Что такое гелиоэнергетика

ЧТО ТАКОЕ ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКА
• Гелиоэнергетика (солнечная энергетика)
– вид энергетики, основанный на
применении непосредственно
солнечного излучения для получения
какого-либо вида энергии.
• Солнечная энергетика использует
источник энергии, который
неисчерпаем, и является экологически
чистой, т.е. не выделяющей вредных
отходов.
Только 55%
солнечной
радиации
достигает
земной
поверхности.
В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко
возрос. Потенциальные возможности энергетики, основанные на использовании
непосредственного солнечного излучения, чрезвычайно велики.
Использование всего лишь 0,0125% энергии Солнца могло бы обеспечить все
сегодняшние потребности мировой энергетики, а использование 0,5% полностью
покрыть потребности на перспективу.

6. Достоинства и НЕДОСТАТКИ гелиоэнергетики

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКИ
+
• Перспективность, доступность
и неисчерпаемость источника
энергии в условиях
постоянного роста цен на
традиционные виды
энергоносителей
• Практически полная
безопасность для окружающей
среды
• Необходимость использования
больших площадей;
• Солнечная электростанция не работает
ночью и недостаточно эффективно
работает вечером , в то время как пик
электропотребления приходится
именно на вечерние часы;
• Несмотря на экологическую чистоту
получаемой энергии, сами
фотоэлементы содержат ядовитые
вещества, например, свинец, кадмий,
галлий, мышьяк и т. д.
Солнечную радиацию при помощи гелиоустановок преобразуют в тепловую или
электрическую энергию, удобную для практического применения. В южных районах
нашей страны созданы десятки солнечных установок и систем. Они осуществляют
горячее водоснабжение, отопление и кондиционирование воздуха жилых и
общественных зданий, животноводческих ферм и теплиц, сушку
сельскохозяйственной продукции, термообработку строительных конструкций,
подъем и опреснение минерализованной воды и др.

9. Способы получения солнечной энергии

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
На сегодняшний день наука не имеет устройств, работающих на энергии солнца в
чистом виде, её требуется преобразовать в другой тип. Для этого были созданы
такие устройства, как солнечные батареи и коллектор. Батареи преобразуют
солнечную энергию в электрическую, а коллектор вырабатывает тепловую
энергию. Есть также модели, совмещающие эти два вида. Они называются
гибридными.
Основные способы преобразования энергии
солнца :
фотоэлектрический;
гелиотермальный;
термовоздушный;
солнечные аэростатные электростанции.
Первый способ самый распространённый. Здесь
используются фотоэлектрические панели, которые
под воздействием солнца вырабатывают
электрическую энергию. В большинстве случаев их
делают из кремния. Такие панели объединяются в
фотоэлектрические модули (батареи) и
устанавливаются на солнце. Чаще всего их ставят на
крышах домов. В принципе, ничто не мешает
разместить их на земле. Нужно только чтобы вокруг
них не было крупных предметов, других зданий и
деревьев, которые могут отбрасывать тень.
Термовоздушный способ преобразования подразумевает получение энергии потока
воздуха. Этот поток направляется на турбогенератор. В аэростатных электростанциях
под действием солнечной энергии в аэростатном баллоне генерируется водяной пар.
Поверхность аэростата покрывается специальным покрытием, поглощающим
солнечные лучи. Такие электростанции способны работать в пасмурную погоду и в
тёмное время суток благодаря запасу пара в аэростате.
Гелиотермальная энергетика основана на нагреве поверхности энергоносителя в
специальном коллекторе. Например, это может быть нагрев воды для системы
отопления дома. В качестве теплоносителя может использоваться не только вода, но и
воздух. Он может нагреваться в коллекторе и подаваться в систему вентиляции дома.
Все эти системы стоят достаточно дорого, но их освоение и совершенствование
постепенно продолжается.

12. Где в мире больший потенциал для развития солнечной энергетики

ГДЕ В МИРЕ БОЛЬШИЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ РАЗВИТИЯ
СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

14. Территории наиболее благоприятные для гелиоэнергетики.

ТЕРРИТОРИИ НАИБОЛЕЕ БЛАГОПРИЯТНЫЕ ДЛЯ
ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКИ.
• Южные регионы и регионы с
континентальным и резко континентальным
климатом России являются наиболее
благоприятными для применения солнечных
коллекторов в качестве основного источника
для отопления в зимний период.
• Наиболее благоприятствуют, по
длительности светового дня и поступлению
солнечных лучей в течение года, тропические
и субтропические климатические пояса. В
умеренных широтах наиболее благоприятен
летний сезон, а что касается экваториальной
зоны, то в ней отрицательным фактором
является облачность в середине светового
дня.

15. Солнечные электростанции России

СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ РОССИИ
№ Название
Мощность,
МВт
Область
1
Орская СЭС им. А. А. Влазнева
40,0
Оренбургская область
2
Бурибаевская СЭС
20,0
Республика Башкортостан
3
Бугульчанская СЭС
15,0
Республика Башкортостан
4
Грачевская СЭС
10,0
Оренбургская область
5
Плешановская СЭС
10,0
Оренбургская область
6
Кош-Агачская СЭС
10,0
Республика Алтай
7
Абаканская СЭС
5,198
Республика Хакасия
8
Переволоцкая СЭС
5,0
Оренбургская область
9
Усть-Канская СЭС
5,0
Республика Алтай
0,1
Белгородская область
10 СЭС ООО «АльтЭнерго»

16. заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• Многие страны мира пытаются максимально внедрить
у себя использование солнечной энергии. Это
актуально потому, что энергопотребление постоянно
растёт, а ресурсы ограничены. К тому же,
традиционная сфера энергетики сильно загрязняет
окружающую среду. Поэтому альтернативная
энергетика – это будущее. И энергия солнца является
одним из ключевых её направлений.

20. Источники

ИСТОЧНИКИ
• http://zeleneet.com/
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_энергетика
• http://akbinfo.ru/alternativa/solnechnaja-jenergija.html#i-5
• http://natali-99.livejournal.com/8480.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_солнечных_электростанций_России
• https://5thelement.ru/articledetail.php/?ELEMENT_ID=83
Изображения:
• https://ru.pinterest.com/
• https://yandex.ru/images/

English    
Русский
Правила

11 стран лидируют в использовании возобновляемых источников энергии

Необходимость быстрого перехода к возобновляемым источникам энергии актуальна как никогда. Изменение климата, вызванное сжиганием угля, нефти и газа, уже наносит ущерб сообществам, экономике и экосистемам по всему миру. Самый простой, быстрый и эффективный способ снизить выбросы парниковых газов и дать себе наилучшие шансы надрать задницу изменению климата — это перейти к энергетической системе, основанной на возобновляемых источниках энергии и хранении.

Вот некоторые вдохновляющие страны, которые используют разумные комбинации возобновляемых ресурсов и эффективной целенаправленной политики для сокращения выбросов .

Швеция

В 2012 году Швеция достигла своей цели по 50% возобновляемой энергии на 8 лет раньше запланированного срока. Это ставит их на правильный путь к достижению цели к 2040 году по производству электроэнергии на 100 % из возобновляемых источников. Как они это делают? К году они используют свои природные ресурсы и сочетание гидроэнергетики и биоэнергии.

Коста-Рика

более семи лет подряд производит колоссальные 98% своей электроэнергии из возобновляемых источников. В 2022 году они, вероятно, сделают то же самое. Коста-Рика использует комбинацию гидро-, геотермальной, ветровой, биомассовой и солнечной энергии для выполнения своей работы. В некоторые годы им даже удавалось экспортировать избыточную электроэнергию, которую они вырабатывали.

Шотландия

Великий шотландец! В 2020 году Шотландия произвела более 97% своей потребности в электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии. В 2011 году возобновляемые источники энергии обеспечили всего 37% национального спроса. И самое приятное то, что они не показывают никаких признаков замедления. Следующая остановка для шотландцев: нулевые выбросы к 2045 году, а также изучение того, как решить проблему теплоснабжения и транспорта. Их сильный старт в энергетическом секторе дает им преимущество в достижении этой и следующей цели.

Исландия

Страна огня и льда имеет уникальный доступ к целому ряду возобновляемых ресурсов. Комбинация гидроэнергетики и геотермальной энергии обеспечивает почти 100% потребностей Исландии в электроэнергии. Фактически, геотермальная энергия обогревает 9 из 10 домов. ООН даже предположила, что их переход может стать образцом для других стран. Мы слушаем!

Германия

В течение первых 100 дней пребывания в правительстве новое правительство Германии провело самопровозглашенную «крупнейшую реформу энергетической политики за последние десятилетия». Что в этом особенного? Возобновляемые источники энергии находятся в центре внимания: к 2030 году доля возобновляемых источников энергии должна составлять 80%, а к 2035 году — почти 100%. Возобновляемые источники энергии обеспечивают 49% их мощности в первой половине 2022 года, и похоже, что с этого момента она только растет.

Уругвай

Благодаря 20-летним усилиям Уругвай к 2021 году будет производить 98% всей электроэнергии из возобновляемых источников. Большая часть этого объема поступает от гидроэнергетики, а также от ветра, солнца и биотоплива. Уругвай производит так много возобновляемой энергии, что может экспортировать ее своим южноамериканским соседям, Аргентине и Бразилии. И они все еще ищут дополнительные способы его использования!

Дания

Дания получает более половины своей электроэнергии за счет энергии ветра и солнца, а в 2017 году 43% ее потребления электроэнергии wКак мы можем использовать энергию ветра? Не смотрите дальше Дании. Они производят больше всего энергии ветра на душу населения среди всех стран ОЭСР и являются домом для Kreigers Flak, крупнейшей ветряной электростанции в Скандинавии. Открытие в 2021 году, как ожидается, приведет к дальнейшему увеличению производства энергии ветра на 16%. Удивительно, но ветер даже не является наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии. Используя свой сильный сельскохозяйственный сектор, биоэнергетика обеспечивает две трети возобновляемой энергии Дании.

Китай

Хотите знать, как крупнейший в мире источник выбросов углерода может быть лидером в области возобновляемых источников энергии? Это может показаться нелогичным, но Китай является мировым лидером в производстве ветровой и солнечной энергии. Стремясь к 2025 году производить треть своей энергии из возобновляемых источников, они также являются одним из крупнейших инвесторов в возобновляемые источники энергии во всем мире. Теперь им просто нужно снизить эти выбросы!

Марокко

Марокко использовало энергию своих обширных запасов солнца, чтобы стать мировым лидером в области солнечной энергии. Сейчас здесь находится самая большая в мире концентрированная солнечная ферма, комплекс Нур-Уарзазат в пустыне Сахара. Ферма размером с 3500 футбольных полей производит достаточно электроэнергии для питания города, в два раза превышающего размер Марракеша.

Новая Зеландия

Наши ближайшие соседи делают большие успехи в области возобновляемых источников энергии. В настоящее время 84% электроэнергии Новой Зеландии производится за счет возобновляемых источников энергии. Их сектор возобновляемых источников энергии силен и не зависит от государственных субсидий, что также делает его экономически выгодным. Новая Зеландия планирует к 2035 году полностью перейти на возобновляемую электроэнергию, а к 2050 году добиться «углеродно-нейтральной экономики».

Норвегия

По состоянию на 2016 год 98% производства электроэнергии в Норвегии приходилось на возобновляемые источники энергии, при этом основную долю составляла гидроэнергетика. Они используют энергию рек и водопадов с конца 1800-х годов, поэтому легко понять, насколько этот природный ресурс был важной частью энергетического профиля Норвегии. За прошедшие годы они также добавили в смесь тепловую и ветровую энергию.

Когда руководители ставят перед собой амбициозные цели в области возобновляемых источников энергии и поддерживают их инвестициями, преимущества приходят быстро. Переход на возобновляемые источники энергии не только снижает выбросы, этот переход также способствует безопасной экономике, растущему рынку труда и созданию надежной и устойчивой энергетической системы.

Австралия должна лидировать в области возобновляемых источников энергии – у нас много ветра, солнца и земли! Использование наших богатых ресурсов сделает Австралию мировым лидером в области возобновляемых источников энергии и покажет миру, что мы серьезно относимся к борьбе с изменением климата.

Хотите, чтобы в этом списке была и Австралия? Внесите свой вклад сегодня, чтобы проблема изменения климата оставалась в заголовках газет, и призывайте к срочным действиям.

Климатический совет  /  15 августа 2022 г.

Какие возобновляемые источники энергии используются в мире чаще всего?

Гидроэнергетика

Гидроэнергетика является наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии, установленная мощность гидроэлектростанций в мире превышает 1 295 ГВт, что составляет более 18% от общей установленной мощности по выработке электроэнергии в мире и более 54% от мировой мощности по выработке возобновляемой энергии.

Наиболее распространенный метод производства гидроэлектроэнергии включает строительство плотин на реках и выпуск воды из водохранилища для привода турбин. Гидроаккумулирующие электростанции представляют собой еще один способ производства гидроэлектроэнергии.

Китай обладает самой большой гидроэлектростанцией в мире, а также крупнейшей в мире гидроэлектростанцией «Три ущелья» (22,5 ГВт). В 2018 году на страну приходилось примерно 40% от общей гидроэлектроэнергии, добавленной в мире. В Бразилии, США, Канаде и России также есть одни из крупнейших гидроэнергетических установок в мире.

«Китай обладает самой большой мощностью гидроэлектростанций в мире».

Однако в последние годы гидроэнергетические проекты вызвали споры из-за экологических и социальных последствий, связанных с биоразнообразием и расселением людей.

Энергия ветра

Ветер является вторым наиболее широко используемым источником возобновляемой энергии, поскольку в 2018 году глобальная установленная мощность ветровой энергии превысила 563 ГВт, что составляет примерно 24% от общей мощности производства возобновляемой энергии в мире.

Китай с установленной мощностью более 184 ГВт является крупнейшим производителем ветровой энергии в мире, за ним следуют США (94 ГВт на конец 2018 года). Более половины ветроэнергетических мощностей, добавленных в мире в 2018 году, составило 49 ГВт и приходится на Китай (20 ГВт) и США (7 ГВт).

Германия, Испания, Индия, Великобритания, Италия, Франция, Бразилия, Канада и Португалия являются другими крупными странами-производителями ветровой энергии, на которые вместе с Китаем и США приходится более 85% общей ветровой энергии. производственных мощностей в мире.

База ветряных электростанций Jiuquan мощностью 8 ГВт в Китае в настоящее время считается крупнейшей береговой ветряной электростанцией в мире, а морская ветряная электростанция Walney Extension мощностью 659 МВт, расположенная в Ирландском море, Великобритания, является крупнейшей морской ветровой электростанцией.

Обязательно к прочтению

Солнечная энергия

Более 486 ГВт установленной мощности делают солнечную энергию третьим по величине возобновляемым источником энергии в мире, при этом фотоэлектрические (PV) технологии доминируют. Использование технологии концентрирования солнечной энергии (CSP) также растет: к концу 2018 года глобальная установленная мощность CSP достигнет 5,5 ГВт. Китай, США, Германия, Япония, Италия и Индия обладают самой большой солнечной фотоэлектрической мощностью в мире. мире, в то время как Испания имеет 42% глобальной пропускной способности CSP.

Годовой темп роста совокупной мощности солнечной энергии за последние пять лет составил в среднем 25%, что делает солнечную энергию самым быстрорастущим источником возобновляемой энергии.

«На Испанию приходится более 75% глобальной пропускной способности CSP».

В 2018 году на Азию приходилось примерно 70% от общего числа 94 ГВт глобального расширения солнечной энергетики, в то время как США, Австралия и Германия добавили 8,4 ГВт, 3,8 ГВт и 3,6 ГВт в новых проектах солнечной энергетики в течение года.

Солнечная электростанция Noor Abu Dhabi мощностью 1,17 ГВт в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) в настоящее время является крупнейшей в мире однообъектной солнечной электростанцией.

Биоэнергия

Биоэнергетика является четвертым по величине возобновляемым источником энергии после гидроэнергии, ветра и солнца. Чистая мощность производства электроэнергии из биомассы в мире в настоящее время превышает 117 ГВт, в то время как глобальное производство биоэлектроэнергии увеличилось с 317 ТВтч в 2010 году до более чем 495 ТВтч в 2018 году.

Современная биомасса, особенно биотопливо и древесные гранулы, все чаще используется для производства тепла и электроэнергии наряду с традиционными источниками биомассы, такими как побочные продукты сельского хозяйства.

Связанный отчет

Тематические отчеты

Вас беспокоит темп инноваций в вашей отрасли?

В отчете GlobalData TMT Themes 2021 Report рассказывается все, что вам нужно знать о прорывных технологических темах, а также о том, какие компании лучше всего подходят для цифровой трансформации вашего бизнеса.

Узнать больше

США, Бразилия, Китай, Индия, Германия и Швеция в настоящее время являются ведущими производителями биоэнергии в мире. В 2018 году на Китай, Индию и Великобританию пришлось более половины общего расширения биоэнергетических мощностей в мире.

Электростанция Ironbridge мощностью 740 МВт, расположенная в ущелье Северн, Великобритания, является крупнейшей в мире электростанцией, работающей на биомассе, а электростанция Vaskiluodon Voima мощностью 140 МВт в Финляндии является крупнейшей биогазовой установкой в ​​мире.

Геотермальная энергия

В 2018 году мировая мощность геотермальной энергии превысила 13,2 ГВт, что сделало ее пятым по величине возобновляемым источником для производства электроэнергии. Производство геотермальной электроэнергии превысило 85 ТВтч в 2018 году.

Одна треть зеленой энергии, вырабатываемой с использованием геотермальных источников, — это электричество, а остальные две трети — это прямое тепло. США, Филиппины, Индонезия, Мексика и Италия входят в пятерку крупнейших производителей геотермальной энергии в мире.

В 2018 году мировая геотермальная мощность увеличилась на 539 МВт, из которых доля Турции составила примерно 40%.